Recientemente, Intel ha revelado más detalles técnicos sobre su próximo nodo de proceso de 18A en el simposio de tecnología y circuitos VLSI 2025, un avance crucial para el negocio de Intel IDM. Este proceso está diseñado para suceder al Intel 3, ofreciendo mejoras significativas en el rendimiento, la eficiencia energética y la densidad de los chips. Utiliza transistores de efecto de campo de puerta envolvente RibbonFET en combinación con la tecnología de suministro de energía PowerVia, y está planificado para ser implementado en procesadores para servidores como Panther Lake y Clearwater Forest a finales de este año.

El núcleo del proceso 18A es el transistor RibbonFET, que sustituye al diseño convencional FinFET. Con una estructura de puerta que circunda el canal, el RibbonFET mejora el control electrostático entre la puerta y el canal, incrementando el ancho de canal efectivo por unidad de área, reduciendo la capacitancia parásita y ofreciendo mejor adaptabilidad de diseño respecto a los FinFET. Para lograr un rendimiento óptimo en circuitos lógicos equilibrando potencia, fuga y velocidad, Intel ha desarrollado bibliotecas de transistores con un ancho de banda de 180 nm. Además, el diseño específico de ancho de banda para SRAM incrementa todavía más el rendimiento de la célula de bits, posicionando favorablemente al 18A para aplicaciones de alta demanda computacional. La tecnología PowerVia también reduce notablemente los retrasos de la señal RC y la caída de voltaje al reubicar las líneas de suministro de energía en la parte posterior del transistor, separando así la potencia de las líneas de señal. Esta arquitectura mejora la densidad lógica y la utilización de las celdas estándar, logrando una reducción de 10 veces en la caída de voltaje en el peor de los casos y mejorando la utilización de las celdas entre un 8 y un 10%. Las mejoras en el diseño de la interconexión frontal y la Co-Optimización de Diseño-Tecnología (DTCO) amplifican aún más el rendimiento del 18A.

En comparación con el proceso Intel 3, el 18A demuestra un incremento de rendimiento de más del 15% a niveles de potencia idénticos, aproximadamente un 25% más de frecuencia a 1.1V, soporta operaciones de bajo voltaje hasta 0.65V y reduce el consumo energético hasta en un 38% a las mismas frecuencias de reloj. Estas mejoras son posibles gracias a las eficientes propiedades eléctricas de los transistores RibbonFET, la entrega de energía de baja impedancia de PowerVia y los diseños optimizados de interconexión frontal. El 18A también ofrece una mejora del 30% aproximadamente en la densidad de chips, alcanzando hasta un 39% en algunos casos. Especialmente, el proceso soporta una altura de librería de alto rendimiento (HP) de 180 nm (comparado con 240 nm para Intel 3), una altura de librería de alta densidad (HD) de 160 nm (en contraste con 210 nm para Intel 3), y un paso reducido de capa metálica M0 / M2 de 32 nm (frente a 30/42 nm en Intel 3). El área de la celda SRAM ha sido optimizada aún más, con el área de la celda SRAM de alta capacidad (HCC) en 0,023 micras2 y el área de la celda SRAM de alta densidad (HDC) en 0,021 micras2, marcando una mejora del 30% sobre Intel 3. Las configuraciones de la capa metálica frontal varían desde 10 capas (para bajo costo o alta densidad) hasta 14 - 16 capas (para alto rendimiento), con una configuración de la capa metálica posterior de 3 + 3 capas. Estas especificaciones subrayan la optimización integral del 18A en el tamaño del transistor, la densidad de interconexión y el diseño de la celda de memoria, estableciendo una base tecnológica ideal para los centros de datos, la IA y dispositivos de rendimiento avanzado.

El lanzamiento del proceso 18A coincide con la creciente competencia en la industria de semiconductores. TSMC tiene como objetivo iniciar la producción en masa de su proceso similar de arquitectura de transistor GAA de 2 nm en 2025, con una versión mejorada prevista para 2026. Mientras tanto, Samsung está acelerando el desarrollo de su propio proceso de 2 nm e investigando la tecnología de suministro de energía de backside. El 18A de Intel se distingue por la combinación de las tecnologías RibbonFET y PowerVia, proporcionando un rendimiento superior, eficiencia energética y densidad. Por ejemplo, el 18A destaca en escenarios de alta carga gracias a su eficiencia de transferencia de potencia optimizada a través de la tecnología de potencia de backside. Además, el 18A ofrece flexibilidad con su soporte para múltiples configuraciones de bancos de transistores y capas metálicas, acomodando una amplia gama de aplicaciones, desde dispositivos móviles de baja potencia hasta servidores de alto rendimiento.

No limitado al uso interno de Intel, el proceso 18A está disponible para clientes externos a través de Intel Foundry Services (IFS). Intel también planea lanzar los nodos de proceso 18A-P y 18A-PT entre 2026 y 2028, buscando mejorar el rendimiento y reducir los costos de producción mediante una mayor minimización del tamaño del transistor y la optimización del diseño de interconexión. Estos futuros nodos ofrecen más opciones para los clientes de fundición y refuerzan la posición competitiva de Intel en el mercado global de semiconductores.

Desde un punto de vista tecnológico, el éxito del proceso 18A se atribuye a las amplias innovaciones de Intel en la arquitectura de transistores, la gestión energética y la tecnología de interconexión. Los transistores RibbonFET simbolizan el avance de Intel más allá de la era FinFET, con un control superior de canales y flexibilidad de diseño que sientan las bases para un rendimiento mejorado de los chips. Mediante la reingeniería de la ruta de entrega de energía, la tecnología PowerVia backside supera los cuellos de botella tradicionales de suministro energético frontal en chips de alta densidad. Las actualizaciones de interconexión frontal y la optimización de DTCO aseguran operativas eficientes de 18A en cargas de trabajo diversas. La sinergia de estas tecnologías permite que el 18A destaque en aplicaciones que van desde la computación de alto rendimiento y el entrenamiento de IA hasta dispositivos móviles de baja potencia.

Dentro del contexto de las tendencias de la industria, la continua reducción de los nodos de proceso de semiconductores está impulsando un crecimiento exponencial en las capacidades informáticas. La Hoja de Ruta de Tecnología Internacional para Semiconductores (ITRS) predice que los procesos de 2 nanómetros y más pequeños se convertirán en la norma en algunos años. El proceso 18A de Intel ha asegurado una ventaja tecnológica al adoptar proactivamente transistores GAA y tecnologías de suministro de energía de backside. Al mismo tiempo, los esfuerzos de Intel en el sector de fundición reflejan la diversificación de la cadena de suministro global de semiconductores. Al ofrecer fabricación localizada a través del IFS, Intel ha atraído clientes potenciales como Qualcomm y Amazon Web Services. Con el objetivo de producción en masa para 2025, un proceso exitoso de 18A reforzará la posición tecnológica de Intel en el campo de los semiconductores, al tiempo que impulsará avances en campos como la computación de alto rendimiento, la inteligencia artificial y dispositivos de baja potencia.